[實用新型]質子交換膜燃料電池的金屬雙極板

有效

• 申請號: 201721149732.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN207368102U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 徐煜
• 申請（專利權）人: 徐煜
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/026;H01M8/0263
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 李有財

一種質子交換膜燃料電池的金屬雙極板，金屬雙極板包括第一金屬板及第二金屬板，在第一金屬板及第二金屬板上有金屬框、第一金屬板上的金屬框內具有由多條L型結構及倒L型結構構成的第一溝槽做為第一流場，每一條第一溝槽的兩端分別在第一金屬板的金屬框上方及下方的燃料氣體通道連接；以及第二金屬板上的金屬框內具有由多條波浪凹凸結構構成的第二溝槽做為第二流場，每一條第二溝槽的兩端分別與在第二金屬板的金屬框上方及下方的氧化劑氣體通道連接，藉由L型、倒L型結構及波浪凹凸結構來增加燃料氣體及氧化劑氣體在雙金屬極板上與催化劑的反應時間，以提高整個質子交換膜燃料電池的反應速率及效能。

技術領域

本實用新型是揭露一種燃料電池，特別是有關于一種質子交換膜燃料電池的金屬雙極板。

背景技術

燃料電池是一種將燃料與氧化劑中的化學能通過電極上的電催化反應直接轉化為電能的發電裝置。燃料電池主要由膜電極(MEA)和雙極板構成，其中膜電極是燃料電池的核心，雙極板是電池的重要組成部份，在燃料電池中起到收集電流、氣體分配以及水管理、熱管理的作用。雙極板的種類有很多種，通常采用的雙極板為機械加工石墨雙極板，其技術比較成熟，但加工費用昂貴，主要應用在實驗室內的實驗研究。目前來說，燃料電池雙極板的研究主要集中在柔性石墨雙極板(及注塑石墨雙極板)、金屬雙極板及復合式雙極板。由于金屬材料具有導電、導熱性好、機械強度高、容易薄片化、易加工處理等優點成為燃料電池雙極板材料之一。

在現有技術中，金屬雙極板是利用沖壓的方式在鈦金屬板上加工出溝槽結構，這些溝槽結構即構成陽極板及陰極板的流場，其流場的形式多半為直線型或是單通道蛇行流場，當燃料氣體及氧化劑氣體進入雙極板的氣道入口之后與雙極板上的催化劑反應，由于在陽極板及陰極板的流場的為直線型或是單通道蛇型的設計，以致于燃料氣體及氧化劑氣體滯留在溝槽所形成的流場上的時間不足以讓燃料氣體及氧化劑氣體與雙極板上的催化劑完全反應，造成燃料氣體及氧化劑的反應速率不高，而降低整個燃料電池的效能。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種質子交換膜燃料電池的金屬雙極板，其中金屬雙極板結構由第一金屬板及第二金屬板構成，于第一金屬板上具有由L型結構及倒L型結構依序排列設置或是交錯排列設置所構成的第一溝槽，通過L型結構及倒L型結構結構來增加第一溝槽的距離以增加燃料氣體在第一金屬板上與催化劑的反應時間，使得燃料氣體能與在第一金屬板上的催化劑完全反應、并且能夠反應均勻，以提高整個燃料電池的反應速率并增加燃料電池的使用效能。

本實用新型的另一目的在于提供一種質子交換膜燃料電池的金屬雙極板結構，其中金屬雙極板的第二金屬板上具有以L型波浪凹凸狀及倒L型波浪凹凸狀依序排列設置或是L型波浪凹凸狀及倒L型波浪凹凸狀交錯排列設置的第二溝槽。